JP2016084487A - 金属粉末およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】銀とビスマスを含み、大気中における取扱いの際に発熱が起こり難い金属粉末およびその製造方法を提供する。
【解決手段】銀とビスマスの合金粉末または銀粉とビスマス粉の混合粉末からなる金属粉末を、４０〜１００℃の一定の温度で酸素濃度を０．５〜２１質量％の範囲で段階的に上昇させた各々の酸素濃度において５〜１２０分間保持することによって徐酸化することにより、銀とビスマスと不可避不純物とからなり、銀とビスマスの質量比率が８０：２０〜４０：６０であり、レーザー回折式粒度分布装置により測定した累積５０％粒子径（Ｄ_５０）が０．１〜１０μｍであり、温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率が３００％以下である金属粉末を製造する。
【選択図】なし

Description

本発明は、金属粉末およびその製造方法に関し、特に、導電性ペーストなどに使用する金属粉末およびその製造方法に関する。

従来、電子部品の電極や配線を形成するために、銅粉などの導電性の金属粉末をガラスフリットとともに有機ビヒクル中に加えて混練することによって製造される焼成型の導電性ペーストを基板上に所定のパターンに形成した後、５００℃以上の温度で加熱して焼成することによって、有機成分を除去し、金属粒子同士を焼結させて導電膜を形成する方法が広く用いられている。

しかし、金属粉末として銅粉を使用する場合、導電性ペーストを５００℃以上の比較的高温で加熱して焼成するときに銅が酸化して導電膜の導電性が低下するのを防止するため、（窒素雰囲気などの）不活性雰囲気や還元雰囲気などの特殊な雰囲気下で導電性ペーストを焼成する必要がある。このような特殊な雰囲気ではなく（大気中などの）酸化雰囲気下で導電性ペーストを焼成することができるように、導電性ペースト用の金属粉末として銀粉が使用されているが、銀粉は貴金属の粉末であるため、銅粉を使用する場合と比べて導電性ペーストの製造コストが高くなる。このようなコストを低減するために、導電性ペースト用の金属粉末として銀被覆銅粉を使用することが検討されているが、銀被覆銅粉は銅粉と比べて耐酸化性が改善されるものの、酸化雰囲気下で導電性ペーストを焼成するには十分でない。

このような問題を解消するために 導電性ペースト用の金属粉末として、例えば、特許文献１に記載された合金のような「ビスマス含有量が８０重量％以上の合金」や、特許文献２に記載された金属球のような「ＡｇおよびＣｕの少なくとも一方を合計で２０〜８０質量％含み、残部がＢｉおよび不可避的不純物からなる金属球」と同様の組成の金属粉末を使用すると、多量のビスマスを含有するため、大気中における取扱いの際に発熱が起こり易く、導電性ペーストを製造する際に安全に取扱い難いという問題がある。

特表２００４−５２８９９２号公報（段落番号００１７） 特開２０１０−１２３６８１号公報（段落番号０００８）

したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、銀とビスマスを含み、大気中における取扱いの際に発熱が起こり難い金属粉末およびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、銀とビスマスを含む金属粉末を徐酸化することにより、大気中における取扱いの際に発熱が起こり難い金属粉末を製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明による金属粉末の製造方法は、銀とビスマスを含む金属粉末を徐酸化することを特徴とする。

この金属粉末の製造方法において、徐酸化が、所定の温度で酸素濃度を段階的に上昇させ、それぞれの酸素濃度において所定時間保持することによって行われるのが好ましい。また、所定の温度が４０〜１００℃であるのが好ましく、徐酸化において酸素濃度を０．５〜２１質量％の範囲で段階的に上昇させるのが好ましく、所定時間が５〜１２０分間であるのが好ましい。また、金属粉末を徐酸化した後に表面処理剤で表面処理するのが好ましく、表面処理剤が０．１〜１０質量％の脂肪酸であるのが好ましい。また、金属粉末が銀とビスマスの合金粉末または銀粉とビスマス粉の混合粉末であるのが好ましく、合金粉末が水アトマイズ法により製造されるのが好ましい。また、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率が８０：２０〜４０：６０であるのが好ましい。

また、本発明による金属粉末は、銀とビスマスと不可避不純物とからなり、銀とビスマスの質量比率が８０：２０〜４０：６０であり、レーザー回折式粒度分布装置により測定した累積５０％粒子径（Ｄ_５０）が０．１〜１０μｍであり、温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率が３００％以下であることを特徴とする。

本発明によれば、銀とビスマスを含み、大気中における取扱いの際に発熱が起こり難い金属粉末を製造することができる。

本発明による金属粉末の製造方法の実施の形態では、銀とビスマスを含む金属粉末を徐酸化する。

金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は、銀：ビスマス＝８０：２０〜４０：６０であり、７０：３０〜５０：５０であるのが好ましい。このような金属粉末は、貴金属の粉末である銀粉と比べて低コストで製造することができ、銀とビスマスの質量比率を上記の範囲内にすることにより、体積抵抗率が極めて小さい銀粉と比べて体積抵抗率が高くなるのを防止することができる。

金属粉末は、銀とビスマスの合金粉末または銀粉とビスマス粉の混合粉末のいずれでもよいが、銀とビスマスの合金粉末であるのが好ましい。銀とビスマスの合金粉末は、湿式還元法、気相法などにより製造してもよいが、合金成分を溶解温度以上で溶解し、タンディッシュ下部から落下させながら高圧ガスまたは高圧水を衝突させて急冷凝固させることにより微粉末とする、（ガスアトマイズ法、水アトマイズ法などの）所謂アトマイズ法により製造するのが好ましい。特に、高圧水を吹き付ける、所謂水アトマイズ法により製造すると、粒子径が小さい合金粉末を得ることができるので、合金粉末を導電性ペーストに使用した際に粒子間の接触点の増加による導電性の向上を図ることができる。この水アトマイズ法で得られた銀とビスマスの合金粉末をろ過し、水洗し、乾燥し、徐酸化し、解砕し、（風力分級などにより）分級するのが好ましい。なお、乾燥は、窒素雰囲気下において、６０℃〜１５０℃で５時間〜５０時間行うのが好ましい。

金属粉末の徐酸化は、所定の温度（好ましくは４０〜１００℃の範囲内の一定の温度）で酸素濃度を（好ましくは０．５〜２１質量％の範囲で）段階的に上昇させ、それぞれの酸素濃度において所定時間（好ましくは５〜１２０分間）保持することによって行うことができる。

このようにして徐酸化した金属粉末を表面処理剤で表面処理を行ってもよい。この表面処理は、金属粉末を表面処理剤と混合して行ってもよいし、金属粉末のスラリーに表面処理剤を添加して行ってもよい。表面処理剤の量は、金属粉末に対して０．１〜１０質量％であるのが好ましく、０．３〜５質量％であるのがさらに好ましい。表面処理剤は、脂肪酸であるのが好ましい。この脂肪酸として、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、エイコサジエン酸、エイコサトリエン酸、エイコサテトラエン酸、アラキドン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ネルボン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などを使用することができるが、パルミチン酸、ステアリン酸またはオレイン酸を使用するのが好ましい。

上記の金属粉末の製造方法の実施の形態により、銀とビスマスと不可避不純物とからなり、銀とビスマスの質量比率が８０：２０〜４０：６０であり、レーザー回折式粒度分布装置により測定した累積５０％粒子径（Ｄ_５０）が０．１〜１０μｍであり、温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率が３００％以下である金属粉末を製造することができる。

金属粉末の粒子径は、（ヘロス法によって）レーザー回折式粒度分布装置により測定した（体積基準の粒子径分布における）累積５０％粒子径（Ｄ_５０）が０．１〜１０μｍであり、０．５〜４μｍであるのが好ましい。この累積５０％粒子径（Ｄ_５０）が０．１μｍ未満であると、金属粉末を導電性ペーストに使用した場合に、その導電性ペーストにより作製した導電膜の体積抵抗率が高くなり易く、一方、１０μｍを超えると、その導電性ペーストをスクリーン印刷する際に目詰まりが生じ易く、微細な導電膜の形成が困難になる場合がある。

金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率は３００％以下である。この酸素含有量の変化率が３００％以下であれば、金属粉末の耐酸化性が向上し、大気中における取扱いの際に発熱が起こり難くなり、保存安定性が高くなる。

金属粉末中の酸素含有量は、１０質量％以下であるのが好ましく、５質量％以下であるのがさらに好ましい。酸素含有量が多過ぎると、金属粉末を導電性ペーストに使用した場合に、その導電性ペーストにより作製した導電膜の体積抵抗率が高くなり易い。また、金属粉末のＢＥＴ比表面積は０．１〜５ｍ^２／ｇであるのが好ましく、タップ密度は１．０〜１０．０ｇ／ｃｍ^３であるのが好ましい。

以下、本発明による金属粉末およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。

［実施例１］
銀とビスマスの含有量がそれぞれ５０質量％になるように、銀２ｋｇとビスマス２ｋｇを加熱した溶湯をタンディッシュ下部から落下させながら高圧水を吹付けて急冷凝固させ、この水アトマイズ法で得られた合金粉末をろ過し、水洗し、乾燥した後、徐酸化し、解砕し、風力分級して、銀とビスマスの合金粉末（銀−ビスマス合金粉末）からなる金属粉末を得た。

なお、この徐酸化は、乾燥後の合金粉末１ｋｇを乾燥機に入れ、この乾燥機内を窒素雰囲気にし、６０℃まで昇温して保持した後、乾燥機内に酸素を供給して酸素濃度を１質量％から２１質量％まで段階的に上昇させる間に、それぞれの酸素濃度において所定時間保持することによって行った。なお、この徐酸化では、酸素濃度１質量％で３０分間、２質量％で４５分間、４質量％で１００分間、５質量％で６０分間、８質量％で６０分間、１６質量％で３０分間、２１質量％で５分間保持した。

このようにして得られた金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は、金属粉末（約２．５ｇ）を塩化ビニル製リング（内径３．２ｍｍ×厚さ４ｍｍ）内に敷き詰めた後、錠剤型の成型圧縮機（株式会社前川試験製作所製の型番ＢＲＥ−５０）により１００ｋＮの荷重をかけて、金属粉末のペレットを作製し、このペレットをサンプルホルダ（開口径３．０ｃｍ）に入れて、蛍光Ｘ線分析装置（株式会社リガク製のＲＩＸ２０００）内の測定位置にセットし、測定雰囲気を減圧下（８．０Ｐａ）とし、Ｘ線出力を５０ｋＶ、５０ｍＡとした条件で測定した結果から、装置に付属のソフトウェアで自動計算することによって求めた。その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５２：４８であった。

金属粉末中の酸素含有量は、酸素・窒素分析装置（ＬＥＣＯ社製のＴＣ−４３６型）により測定した。その結果、金属粉末中の酸素含有量は２．８質量％であった。

金属粉末中の炭素含有量は、炭素・硫黄分析装置（堀場製作所製のＥＭＩＡ−２２０Ｖ）により測定した。その結果、金属粉末中の炭素含有量は０．０４０質量％であった。

金属粉末の粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＹＭＰＡＴＥＣ社製のヘロス粒度分布測定装置（ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ））により焦点距離２０ｍｍ、分散圧５．０ｂａｒで測定して、体積基準の粒子径分布における累積１０％粒子径（Ｄ_１０）、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）および累積９９％粒子径（Ｄ_９９）を求めた。その結果、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．３μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．７μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．３μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．６μｍであった。

金属粉末のＢＥＴ比表面積は、ＢＥＴ比表面積測定装置（ユアサイオニクス株式会社製の４ソーブＵＳ）を用いてＢＥＴ法により求めた。その結果、ＢＥＴ比表面積は１．９４ｍ^２／ｇであった。

金属粉末のタップ密度（ＴＡＰ）は、特開２００７−２６３８６０号公報に記載された方法と同様に、金属粉末０．５ｇを内径６ｍｍの有底円筒形の容器に充填して金属粉末層を形成し、この金属粉末層に上部から０．１６Ｎ／ｍ^２の圧力を加えた後、金属粉末層の高さを測定し、この金属粉末層の高さの測定値と、充填された金属粉末の重量とから、金属粉末の密度を求めて、金属粉末のタップ密度とした。その結果、金属粉末のタップ密度は３．２ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に上記と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は７．７質量％であり、酸素含有量の変化率は２７５％であった。

また、金属粉末５０ｇをガラス容器に入れ、大気中において常温で２４時間放置する間に温度計により温度上昇を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例２］
温度を４０℃とし、酸素濃度１質量％で６５分間、２質量％で２０分間、４質量％で３５分間、６質量％で１２０分間、８質量％で９５分間、１２質量％で４０分間、１６質量％で６０分間、２１質量％で５分間保持して徐酸化した以外は、実施例１と同様の方法により得られた金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は２．７質量％、炭素含有量は０．０５０質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．７μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．１μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．３μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は１．８１ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．３ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は６．８質量％であり、酸素含有量の変化率は２５２％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例３］
酸素濃度１質量％で３０分間、２質量％で４５分間、４質量％で６０分間、６質量％で６０分間、８質量％で３０分間、１０質量％で６０分間、１５質量％で３０分間、２１質量％で５分間保持して徐酸化した以外は、実施例１と同様の方法により金属粉末を得た後、この金属粉末８０ｇとパルミチン酸０．２４ｇ（金属粉末に対して０．３質量％）をカッターミルに入れ、２０秒間の解砕を２回行うことによって、パルミチン酸で表面処理された金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５７：４３、酸素含有量は２．８質量％、炭素含有量は０．２１３質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．７μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．２μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．５μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は１．９９ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．６ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は５．６質量％であり、酸素含有量の変化率は２００％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例４］
銀とビスマスの含有量がそれぞれ７５質量％と２５質量％になるように、銀３ｋｇとビスマス１ｋｇを加熱した溶湯を使用し、酸素濃度１質量％で６０分間、２質量％で４０分間、４質量％で１０分間、６質量％で７０分間、８質量％で５分間、１６質量％で５５分間、２１質量％で５分間保持して徐酸化した以外は、実施例１と同様の方法により金属粉末を得た後、実施例３と同様の方法により表面処理を行った金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は７２：２８、酸素含有量は１．７質量％、炭素含有量は０．３２４質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．５μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．６μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．１μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．３μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は１．３０ｍ^２／ｇ、タップ密度は４．８ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は２．３質量％であり、酸素含有量の変化率は１３５％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例５］
温度を１００℃とし徐酸化した以外は、実施例１と同様の方法により金属粉末を得た後、実施例３と同様の方法により表面処理を行った金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５１：４９、酸素含有量は４．４質量％、炭素含有量は０．３１０質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．９μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．３μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．８μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．４μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．９μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は１．７８ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．７ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は５．４質量％であり、酸素含有量の変化率は１２３％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例６］
実施例２と同様の方法により金属粉末を得た後、パルミチン酸の添加量を０．０８ｇ（金属粉末に対して０．１質量％）とした以外は実施例３と同様の方法により表面処理を行った金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は３．６質量％、炭素含有量は０．１５８質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．６μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．０μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．０μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は１．６５ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．２ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は８．２質量％であり、酸素含有量の変化率は２２８％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例７］
実施例２と同様の方法により金属粉末を得た後、パルミチン酸の添加量を４ｇ（金属粉末に対して５質量％）とした以外は実施例３と同様の方法により表面処理を行った金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は４．０質量％、炭素含有量は３．３９質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．５μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．７μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．７μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は８．８μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は０．６５ｍ^２／ｇ、タップ密度は４．２ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は７．３質量％であり、酸素含有量の変化率は１８３％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例８］
実施例２と同様の方法により金属粉末を得た後、パルミチン酸の添加量を８ｇ（金属粉末に対して１０質量％）とした以外は実施例３と同様の方法により表面処理を行った金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は４．８質量％、炭素含有量は６．２３質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．７μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．５μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は８．８μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は０．７３ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．８ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は５．９質量％であり、酸素含有量の変化率は１２３％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［実施例９］
実施例２と同様の方法により金属粉末を得た後、パルミチン酸に代えて０．２４ｇのステアリン酸（金属粉末に対して０．３質量％）を添加した以外は実施例３と同様の方法により表面処理を行った金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は３．５質量％、炭素含有量は０．２７９質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．５μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．６μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．０μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．０μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は１．４８ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．２ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は７．３質量％であり、酸素含有量の変化率は２０９％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、発熱は１０℃未満であった。

［比較例１］
徐酸化しなかった以外は、実施例１と同様の方法により得られた金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は２．５質量％、炭素含有量は０．１２９質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．９μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．５μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は２．２μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は３．０μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は４．９μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は２．６１ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．１ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は８．１質量％であり、酸素含有量の変化率は３２４％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、１０℃以上の発熱があった。

［比較例２］
温度を３５℃とし、酸素濃度１質量％で４５分間、２質量％で４５分間、４質量％で３５分間、６質量％で１４０分間、８質量％で４０分間、１２質量％で１０分間、１６質量％で１０分間、２１質量％で５分間保持して徐酸化した以外は、実施例１と同様の方法により得られた金属粉末について、実施例１と同様の方法により、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率、酸素含有量、炭素含有量、金属粉末のＢＥＴ比表面積、タップ密度（ＴＡＰ）および粒度分布を求めた。

その結果、金属粉末中の銀とビスマスの質量比率は５０：５０、酸素含有量は２．６質量％、炭素含有量は０．０８２質量％であった。また、累積１０％粒子径（Ｄ_１０）は０．６μｍ、累積２５％粒子径（Ｄ_２５）は０．８μｍ、累積５０％粒子径（Ｄ_５０）は１．２μｍ、累積７５％粒子径（Ｄ_７５）は１．７μｍ、累積９０％粒子径（Ｄ_９０）は２．２μｍ、累積９９％粒子径（Ｄ_９９）は３．３μｍであった。また、ＢＥＴ比表面積は２．０２ｍ^２／ｇ、タップ密度は３．２ｇ／ｃｍ^３であった。

また、金属粉末を温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後に実施例１と同様の方法により酸素含有量を測定したところ、酸素含有量は８．３質量％であり、酸素含有量の変化率は３１９％であった。また、実施例１と同様の方法により、金属粉末の発熱の有無を確認したところ、１０℃以上の発熱があった。

これらの実施例および比較例の金属粉末の製造条件および特性を表１〜表３に示す。

表１〜表３からわかるように、実施例１〜８の金属粉末では、徐酸化することにより、温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率が３００％と低くなって、耐酸化性が向上し、大気中における取扱いの際に発熱が起こり難くなり、保存安定性が高くなる。また、大気中において常温で発熱するのを抑制することができるので、金属粉末を不活性雰囲気（例えば、窒素雰囲気）で取り扱う必要がなくなり、金属粉末を使用して導電性ペーストなどを製造する際の作業性を大幅に改善することができる。また、実施例３〜８のように、徐酸化後に表面処理を行うことにより、温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率をさらに低くすることができ、耐酸化性をさらに高くすることができる。

Claims (11)

1. 銀とビスマスを含む金属粉末を徐酸化することを特徴とする、金属粉末の製造方法。
2. 前記徐酸化が、所定の温度で酸素濃度を段階的に上昇させ、それぞれの酸素濃度において所定時間保持することによって行われることを特徴とする、請求項１に記載の金属粉末の製造方法。
3. 前記所定の温度が４０〜１００℃であることを特徴とする、請求項２に記載の金属粉末の製造方法。
4. 前記徐酸化において前記酸素濃度を０．５〜２１質量％の範囲で段階的に上昇させることを特徴とする、請求項２または３に記載の金属粉末の製造方法。
5. 前記所定時間が５〜１２０分間であることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれかに記載の金属粉末の製造方法。
6. 前記金属粉末を徐酸化した後に表面処理剤で表面処理することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の金属粉末の製造方法。
7. 前記表面処理剤が０．１〜１０質量％の脂肪酸であることを特徴とする、請求項６に記載の金属粉末の製造方法。
8. 前記金属粉末が銀とビスマスの合金粉末または銀粉とビスマス粉の混合粉末からなることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の金属粉末の製造方法。
9. 前記合金粉末が水アトマイズ法により製造されることを特徴とする、請求項８に記載の金属粉末の製造方法。
10. 前記金属粉末中の銀とビスマスの質量比率が８０：２０〜４０：６０であることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の金属粉末の製造方法。
11. 銀とビスマスと不可避不純物とからなり、銀とビスマスの質量比率が８０：２０〜４０：６０であり、レーザー回折式粒度分布装置により測定した累積５０％粒子径（Ｄ_５０）が０．１〜１０μｍであり、温度８５℃、湿度８５％の環境下で２４時間保存した後の酸素含有量の変化率が３００％以下であることを特徴とする、金属粉末。